(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焚口を有する窯本体が耐火・耐久性を有する金属製薄板で構成されるとともに、窯本体が天蓋及び２以上の壁部に分割される可搬・分解・組立式の炭化炉であって、
排煙を行うための第一の煙道が、窯本体における壁部に一体化した状態で該壁部の外面に沿って上下方向に設けられ、該壁部が、第一の煙道の一部を為すことを特徴とする炭化炉。
【請求項２】
第一の煙道の底部が開放され、第一の煙道内で液化したタール分を地面に落下させることができるようにした請求項１記載の炭化炉。
【請求項３】
第一の煙道の上端に接続するための第二の煙道を設け、第二の煙道が上下方向と長手方向に分割可能なものとされた請求項１又は２記載の炭化炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運搬、組立、設置、分解、撤去が容易な上、耐火・耐久性があり、しかも収納性に優れ、誰でも簡単に製炭ができ、外部に分解・組立式の煙道部兼木酢液採取装置を有する炭化炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木炭の需要は、燃料の他、水質浄化剤や調湿剤など用途が広がりつつあるが、供給量の約３割以上を占めていた中国が平成１６年１０月から輸出禁止措置をとるなど、木炭の供給増加が求められており、政府は国内における木炭生産量の増加に取り組んでいる。
【０００３】
また、森林環境教育や里山等未利用森林資源の利用拡大が重視される中、イベントや学校教育現場における炭焼体験が各地で増えてきている。さらに、一般市民、農林家等個人レベルにおいても炭焼愛好家が増え、特に全国的に問題となっている放置竹林を、炭焼きにより解決しようという動きも各地で見られるようになった。なお、これらの炭焼きは、殆どが簡易なドラム缶式炭化炉により、実施されている。
【０００４】
一方、ドラム缶式炭化炉以外にも、様々な可搬・組立式炭化炉が提案されている。下記特許文献１及び特許文献２は、板状のものを外壁等に用い、方形状等に組み立てたものであるが、これらは土地開発現場等に伴う大量の巨木、巨根などの処理や建築解体工事現場等から排出される廃材等を炭化するためのものである。また、これらはともに大型で、特許文献１では、天板の開閉にチェーンクレーンが必要であるし、特許文献２では搬送にトラックやトレーラーを要するなど、一般市民が個人で容易に使用できるものではない。
【０００５】
下記特許文献３、特許文献４、特許文献５及び特許文献６は、一般市民が利用できる小型のものであるが、いずれも分解の最小段階が筒状、箱状になっており、嵩張る上、重量的にみても一人で様々な製炭場所、特に林内や狭い山道を運搬するのは殆ど不可能である。さらに、通常保管するにしても、本体以上の収納容積がないと保管できない。
【０００６】
他にも一斗缶を利用した容量約１８リットルの超小型炭化炉があるが、製炭量が極めて少ないという問題がある。一方、容量が１３００リットルの移動式炭化炉も市販されているが、個人においては、1回分の製炭用木竹材を調達するには大きすぎ、また製炭も一人では極めて困難という問題がある。ドラム缶式炭化炉は、容量が約１８０〜２００リットルであるが、これは製炭用木竹材の調達においても、また、得られる炭の量においても、個人やイベント等における製炭に適した量であり、全国で最も普及している炭化炉である。
【０００７】
しかしながら、ドラム缶式炭化炉は、重量が約２８ｋｇの本体の運搬にはかなりの労力を要するし、その他、煙突、密閉用ブロック等の運搬も必要であるため、一人で運搬するのは大変である。特に狭く急な道や炭材のある林内等での運搬は非常に困難である。また、製炭作業においても、本体の地中への埋め込みや煙突の設置及び密閉時における充填作業等に相当の労力を要する。さらに、ドラム缶本体が分解できないため、運搬、収納には本体以上の容積が必要である。
【０００８】
下記特許文献をはじめ、殆どの炭化炉の煙道部は各単体の１本１本が円筒のままで分割できず、運搬や設置が容易ではない。また、煙道部を通過する排煙が、煙道内で冷却され煙道内及び煙道底部にタール分として付着し、煙道部の狭小や閉塞が生じるという問題があった。さらに、複数本つなげて使用する場合は、繋ぎ目にタール分が付着し、煙道が抜けなくなるという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−３２３２７７号公報（第３頁、段落番号００２０）
【特許文献２】実登３０５４５７９号公報（第７頁、段落番号００１４）
【特許文献３】特開２００６−５２３３５号公報（第１頁、第１図）
【特許文献４】実開平５−８１２５９号公報（第１頁、第１図）
【特許文献５】実登３０７９０２４号公報（第１頁、第１図）
【特許文献６】特許第３４４５１６２号公報（第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする課題は、一般市民や農林家等が利用しやすい容量の炭化炉において、炭化炉を一人〜数人で運搬できない点、短時間の内に組立・設置ができない点、かつ本体が分割できないため狭い場所に保管できない点である。
【００１０】
また、一般的な煙突は、丸く転がりやすい上、各単体の１本１本が丸形状のままで半円形状等に分解できないため、各単体の円筒をつなげて使用する際に複数の丸形状の煙突が必要で嵩張る点、さらにつなぎ目にタール分が付着し、抜けにくくなる点である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、焚口を有する窯本体が耐火・耐久性を有する金属製薄板で構成されるとともに、窯本体が天蓋及び２以上の壁部に分割される可搬・分解・組立式の炭化炉であって、排煙を行うための第一の煙道が、窯本体における壁部に一体化した状態で該壁部の外面に沿って上下方向に設けられ、該壁部が、第一の煙道の一部を為すことを特徴とする炭化炉である。
【００１２】
また、第一の煙道の底部が開放され、第一の煙道内で液化したタール分を地面に落下させることができるようにした炭化炉である。
【００１３】
さらに、第一の煙道の上端に接続するための第二の煙道を設け、第二の煙道が上下方向と長手方向に分割可能なものとされた炭化炉である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の可搬・分解・組立式の炭化炉は、窯本体が板状にまで分割可能で、分解時は、薄い板を数枚重ねた分に第一の煙道と焚口の厚みを加えた分の薄い形状及び容積となるため、運搬・収納性に優れるという利点がある。
【００１５】
当炭化炉の重量は表１のとおり、最も普及しているドラム缶式炭化炉と比較した場合、同等の容量を有しながらも約３割以下の重量である。さらに、従来の組立・移動式炭化炉に比べても、格段に軽量・縮小化されているため、一人で容易に運搬できるという利点がある。また、簡略化された構造であるため、狭い場所でも簡単に組立、設置できるという利点がある。
【００１６】
簡易な構造で、かつ製炭作業も容易でありながら、収炭率、品質とも本格的な土窯と同等の性能を有している。
【００１７】
着脱可能な第一の煙道の一部が窯本体と共有及び一体化しているため、部材の削減及び軽量化とともに運搬時の安定性と効率化が図れる。
【００１８】
また、高温となる窯本体が第一の煙道の一部となっていることから、第一の煙道内の冷却を防ぐことができるため、第一の煙道内のタール分の付着を軽減できる。さらに、第一の煙道の底部が地面となっていることから、液化し落下したタール分が地中に浸透するため、第一の煙道の底部におけるタール分の付着を防ぐことができるという利点がある。その結果、従来問題となっていた煙道の狭小や閉塞及び重量増加を防ぐことができた。
【００１９】
窯本体外部の第二の煙道は、図２に示すように上下方向と長手方向に分割されるため、図７のように分割したものを重ねた状態でコンパクトに運搬や収納ができる。このことは、丸い通常の煙突のように転がらないという利点もある。また、この上下に分割できるという特長は、つないだ第二の煙道を外す場合、引っ張りだけでなく上下にも力を加えることができ、タール分の付着による抜けにくさを解消できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１、図２は本発明にかかる炭化炉に関する図で、まず、複数の壁部、すなわち側壁（２）、前壁（３）、後壁（４）を組み立てる。この場合、壁面及び各壁同士の接合部を枠材（５）により補強することも可能である。なお、図１は２枚の側壁（２）、前壁（３）、後壁（４）に４分割されているが、図３のように２分割も可能である。さらに、より多分割も可能である。
【００２１】
第一の煙道（６）はボルト・ナットで後壁（４）に装着する他、溶接などで装着しておくと、運搬時に動いたりせず効率的である。第一の煙道（６）の形態は、三角形や四角形等の多角形や半円形などである。
【００２２】
天蓋を除く窯本体の側壁（２）、前壁（３）及び第一の煙道（６）の付いた後壁（４）を組み立てた後、一度地面に設置し、第一の煙道（６）と焚口（８）の位置を確認する。位置の確認後、第一の煙道（６）と焚口（８）の位置に、深さ５〜１０ｃｍ程度の煙道穴（１４）と焚付穴（１５）を掘る。
【００２３】
穴が掘れた後、先に決定された位置に窯本体を置く。この窯本体の設置・移動・再設置は、窯本体の重量が表のとおり軽量であるので、誰でも簡単に人力のみで行える。設置後、上面から炭材（剪定枝・幹、間伐材、竹材等）を窯本体内に入れる。炭材は縦置きでも横置きでもかまわない。あるいは、窯本体が軽量であるため、所定の位置に炭材を置いた後、窯本体を上からかぶせるという方法も可能である。
【００２４】
焚口（８）は、着火前に窯本体にピン等で簡易に取り付けられる。
【００２５】
炭材を入れた後、天蓋（１）を上から被せ、ピンやボルト・ナット等で固定する。操作を簡略させるため、ピンやJ字形あるいはＵ字形等の耐火性の固定金具（１０）を天蓋（１）に空けた固定穴（１１）から各側壁（２）、前壁（３）、後壁（４）の固定穴（１１）に貫通させるという簡単な方法も可能である。貫通させる形状の例を図６（イ）〜（ロ）に示す。
【００２６】
その際、窯本体上部と天蓋（１）との接触部の隙間ができた場合は、その隙間を埋めるため、スコップ数杯程度の砂等流動物体（１２）の充填材を盛る。これにより、天蓋（１）を容易に窯本体と固定し、炭化に不可欠な密閉性を確保できる。この方法は、力のない、例えば、ご老人や婦女子の方でも簡単・迅速に操作ができる仕組みとなっている。なお、コストは高くなるがボルト・ナットで窯本体上部と天蓋とを固定させる場合は、砂等流動物体（１２）は不要である。
【００２７】
接地部の密閉性を図るため、図５のとおり接地部に高さ５〜１０ｃｍ程度の覆土（１６）を行う。この場合、窯本体内側の土を掘って利用すれば、炭化炉の容量が増加するという二重の効果がある。
【００２８】
さらに、より保温性を図りたい場合は、天蓋上部及び側面に砂、ブロック、金属等耐熱材等を置くことも可能であるが、これまでの実施では、これらの保温材を用いなくても良質の炭を製炭することができた。
【００２９】
底部が地面の場合、炭の回収時に接地部付近では、炭が土と混ざるということがあるが、これを避けるため、底板（１３）を設置することも可能である。
【００３０】
第一の煙道（６）からの排煙を製炭者や不適切な方向に向かわせないなど排煙先を操作する目的で、窯本体外部の第二の煙道（９）を後壁（４）の上に置く。窯本体外部の第二の煙道（９）は、分割された部材を各部材の固定穴にピン等を差し込み単体の煙道とした後、各単体を繋げて延長する。また、この窯本体外部の第二の煙道（９）内で排煙を冷却させ木酢液として採取することも可能である。
【００３１】
焚口（８）から着火し、通常の製炭作業を行う。
【００３２】
製炭終了時における消火・密閉作業は、まず、窯本体外部の第二の煙道（９）を外し、第一の煙道（６）においては、第一の煙道（６）内に砂等流動物体（１２）を入れ密閉する。また、煙道蓋（７）を第一の煙道（６）の上端に置き、上から僅かの砂等流動物体（１２）を被せ密閉してもよい。焚口（８）は、砂等流動物体（１２）でふさぐだけでよい。いずれも少量で済み、軽作業である。窯の冷却後、天蓋（１）を外し、炭を取り出すが、この天蓋の取り外し作業及び出炭作業とも極簡単な軽作業である。
【００３３】
軽量で、なおかつ構造が極めて単純であるにも関わらず、製炭能力は、表１のとおり十分なものとなっている。
【実施例】
【００３４】
図１の形状の炭化炉に、炭材を入れ炭化処理した事例を表１に示す。窯本体容量は２００リットル以上あるいはそれ以下も当然可能で、重量は、分割方法、形状等によっても若干異なるが、一人〜数人で運搬できる程度の範囲である。
【００３５】
着火用には新聞紙、小枝、割木等を用いたが、これらの量は炭材が十分に乾燥していれば、約１kgで着火させることが可能であった。
【００３６】
製炭中の窯内温度は、図８のとおり、土窯でよく行われる精煉作業と同様の操作を行うことにより、８００℃超で製炭できた。なお、製炭時間、収炭率等は原木の乾燥具合、初期焚付具合等により異なる。 
【００３７】
【表１】
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【００３８】
図８に示す炭化温度で製炭した場合の木炭の品質は、精煉度が４〜６の範囲であったが、これは社団法人全国燃料協会等が定める木炭（黒炭）の規格（精煉度２〜８）に該当するものである。また、シラカシや竹炭等では、消火時に焚口を開放する精煉作業（ネラシ）を行うことにより、精煉度が０〜４の炭を生産することができ、土窯と同等の本格的な製炭を行うことができた。
【００３９】
これらのことから、既存の炭化炉で問題となっていた、運搬・組立・設置等の作業性や耐久性、収納性などの問題を総合的に解決し、一般の人でも所有し、簡単にかつ本格的に製炭できるという特徴がある。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
従来の炭化炉に比較し、運搬・設置・撤去や炭化作業性及び収納性等が飛躍的に向上しているため、一般の人でも気軽に所有し、使用できる。従って、一般市民や農林家の方々が、庭の剪定枝、里山広葉樹、間伐材、竹材等の炭化に容易に取り組め、これまで廃棄物となっていたこれら材の有効利用が可能となるとともに、国内製炭量の増加を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の実施形態である炭化炉の組立完了後の斜視図。
【図２】この発明の実施形態である炭化炉の組立前の斜視図。
【図３】窯本体が３分割される炭化炉を示した斜視図。
【図４】炭化炉の平面図。
【図５】炭化炉の側面図。
【図６】（イ）〜（ロ）は、天蓋と壁面との接合事例を示した図。
【図７】窯本体外部の第二の煙道を分解し、まとめたときの状態を示した斜視図。
【図８】広葉樹を炭化したときの温度変化を示すグラフ。
【符号の説明】
【００４２】
１  天蓋
２  側壁
３  前壁
４  後壁
５  枠材
６  第一の煙道
７  煙道蓋
８  焚口
９  窯本体外部の第二の煙道
１２  砂等流動物体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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